Koobalt on metall, mille sümbol on Co, mille aatomnumber on 27 ja ligikaudne aatommass on 59 au u (aatommassiühikud). See on neljandal perioodil ja 9. pere annab Tabel Perioodiline. Rootsi keemik Georg Brandt eraldas selle elemendi esmakordselt puhta metallina aastal 1735, mis põhines emailimaagil.
Hinnanguliselt on inimkond koobaltit kasutanud umbes viis tuhat aastat põhineb Egiptuse keraamika ja Pärsia klaasi analüüsil. Tänapäeval kasutatakse koobalti sooli keraamikapigmentide valmistamisel, nende metallilist vormi uuritakse metallurgiatööstuses terasetüüpide tootmiseks. Koobaltoksiide saab kasutada keemiatööstuses katalüsaatoritena.
Loe ka: Nioobium - metall koos mitmesuguseid tööstuslikke ja kaubanduslikke rakendusi
Koobalti kokkuvõte
See on hallikasvalge metall.
Selle aatomnumber on 27 ja aatommass 59 a.m.u.
See võib esineda +2 ja +3 oksüdatsiooniastmes.
Selle isoleeris Rootsi keemik Georg Brandt 1735. aastal.
Kasutatakse laialdaselt tintide ja pigmentide loomiseks.
Seda on mitmes metallisulamid.
Seda leidub vitamiinis B12.
Koobalti omadused
Sümbol: Co
Klassifikatsioon: välimine siirdemetall
Pastaaatomi: 59 u.m.a
Arvaatomi: 27
elektronegatiivsus: 1,88
isotoopid: 59Co (looduslik) ja 60Co (sünteetiline)
PunktaastalFusioon: 1495 ° C
Punktaastalkeemine: ~ 2900 ° C
elektrooniline konfiguratsioon: [Õhk] 4s2 3d7
Tihedus: 8900 kg / m³
Koobalti omadused
Koobalt on hallikasvalge metall magnetilised ja füüsikalised omadused sarnased rauda ja nikkel. See võib esineda +2 ja +3 oksüdatsiooniastmes, kuid enamasti juhtub +2 oksüdatsiooniastmes.
koobalt on stabiilne õhus ja inertne ega reageeri Vesi, kuid seda saab rünnata happed.
See on suhteliselt haruldane element, mis esineb vahemikus 0,001% kuni 0,002% maapõuest, mida peetakse 30. kõige rikkalikum element koorest. Loomulikult esineb seda enam kui 200 mineraalis, näiteks esmaliidis ja koobaltiidis, kuid seda leidub peaaegu alati koos teiste elementidega.
koobalti ajalugu
koobaltimaagid juba on inimesed kasutanud umbes viis tuhat aastat. Neid on leitud Egiptuse keraamikatoodetest, Pärsia klaasist ning Hiina klaasist ja portselanist Tangi (618–907) ja Mingi (1368–1644) dünastiatest.
Koobalti nimetus tuleneb saksa mütoloogilisest terminist kobold, vaim, mis võiks realiseeruda loomade või kurnidena. Ta oleks mänguline, tujukas või kuri. Tüüp kobold see oli kuulus maa-aluste kohtade nagu miinide kummitamise pärast.
koobalt peaaegu alati esineb teistega seotud mineraalides. metallid, nagu vask. Seega on seni tundmatud koobaltimaagid hakati kasutama klaasi valmistamisel. Hapetega töödeldes andis see neile sinakasvärvuse, seda tegi ka midagi tuntud vasemaaki.
Klaasile lisatuna aga ka see maak garanteeritud sinakas värv, midagi, mida vaskmaagid ei teinud. Kuna selline käitumine oli seotud millegi uue ja salapärasega, nimetas Rootsi keemik Georg Brandt seda koobalt, nime järgi kobold. Tänapäeval on see mineraal juba kindlaks määratud ja seda nimetatakse esmaliidiks.
Brandt suutis 1735. aastal isoleerida metallilise koobalti emailiga ja nii krediteeritakse talle koobalti avastamist.
Loe ka: Mis on uute keemiliste elementide nimed?
Koobalti rakendused
Kell värvi- ja keraamikatööstus nad tarbivad endiselt palju koobaltit. Keraamikatööstused kasutavad seda peamiselt valge pigmendi tootmiseks, kuid värvitööstus kasutab seda endiselt traditsioonilise sinise pigmendi valmistamiseks.
Lisaks kasutatakse koobaltit laialdaselt aastal magnet legeeritud terase tootmine, nagu alnico (selle põhikoostise lühend, alumiinium, nikkel ja koobalt, lisaks rauale), samuti keemiatööstuses nagu katalüsaator orgaanilised reaktsioonid. See on oluline ka meditsiinis, nagu see on kasutatakse vähiravis kiiritusravis, kuna koobalt-60 isotoob kiirgab ioniseerivat kiirgust (y-kiirte), mis on võimeline teatud aineid hävitama rakke ja takistada selle kasvu.
Seda metalli on kasutatud ka aastal laetavate seadmete patareide tootmine, kuna see pikendab laadimisaega ning muudab toote ohutumaks ja stabiilsemaks, vähendades nende turset ja plahvatusohtu. Eeldatavasti asendab ka koobalt plaatina tootmiseks vesinik kütus veest, mis muudab protsessi odavamaks.
koobalt on esinevad vitamiini B12 koostises vitamiini kujul ioonid Co3+ja seda saab dieediga. Kuigi koobalti allaneelamise kohta pole ametlikke soovitusi, on koobalti allaneelamiseks soovitusi. Vitamiin, kuna see osaleb olulistes biokeemilistes protsessides, näiteks aminohapped ja nukleiinhapped, lisaks erütrotsüütide moodustumisele.
Vitamiin B12 on oluline ka mõnede aneemia. Kuna seda leidub looduslikult ainult liha- ja loomsetes saadustes, peaksid taimetoitlased või veganid muretsema selle täiendamise pärast.
Koobalti saamine
Koobalti saamine selle mineraalsetest allikatest sõltub selle metalli mineraloogiast ja sisaldusest maagis.
Millal koobaltit leidub lateriitmaagides, mis moodustuvad ilmastikuolud kemikaal lateriseerimine, kasutatakse pürometallurgilisi (milles kasutatakse kõrgeid temperatuure) ja hüdrometallurgilisi meetodeid. Viimasel juhul on maak lahustatakse ammoniaagilahustes või väävelhape ja seejärel sadestati karbonaadi kujul. sellised karbonaadid, nüüd suurema koobaltisisaldusega, lahustatakse seejärel uuesti, nii et metallkoobalt saadakse elektrokeemiliste meetoditega.
Kui me räägime sulfiidkoobaltimaagid, st mis sisaldavad väävel põhiseaduses hõlmab ka koobalti taastamiseks kasutatud metallurgiline protsess maagi lahustumine happelistes lahustes (sisse vesinikkloriidhape või väävelhape) ja põhiline (ammoniaak).
Nende maagide töötlemiseks on tööstuslikult tuntud protsess Sherritt-Gordon, kus nikli ja koobalti sulfiidimaagid lahustatakse kõrgel temperatuuril ja rõhul ammoniaagilahuses, millele järgneb koobalti regenereerimine gaasi redutseerimise teel vesinik.
Vaadake ka: Boor - poolmetall vähe reageeriv ja kerge
Ettevaatusabinõud koobaltiga
Kui me puutume õhus kokku koobalti teravate kogustegakas pulbristatud puhta metalli või soolatolmu ja koobaltoksiidide abil saame hingamisprobleemide areng, näiteks vähenenud ventilatsioon, lisaks ummikud, tursed ja verejooksud kopsudes. Lisaks allergilistele mõjudele nagu allergiline nohu ja atoopiline dermatiit (sel juhul, kui kokkupuude toimub naha kaudu) on võimalik jälgida ka ninaneelu põletikku.
juba Koobalti allaneelamine võib põhjustada seedetrakti mõjusid, nagu iiveldus, oksendamine ja kõhulahtisus, lisaks maksakahjustus ja allergiline dermatiit.
Rahvusvaheline vähiuuringute agentuur klassifitseerib koobalti ja selle ühendeid inimeste võimalikeks kantserogeenideks (rühm 2B), loomade uuringud on ju näidanud, et koobalt põhjustab vähk kui see asetatakse otse lihasele ja nahale.
Tulles tagasi B12-vitamiini tarbimise vajaduse juurde, selle vitamiini puudumisele või puudusele meie organismis organism võib põhjustada kahjulikku aneemiat, mis põhjustab nõrkust, kõhulahtisust, väsimust, kollatõbe jt. sümptomid.
Koobaltil lahendatud harjutused
Küsimus 1 - (UFSM) koobalt-60, 27Co60, mida kasutatakse kiiritusravis, vähi ravis, reageerib β-osakese emiteerimisega ja muundub seega:
THE) 27Co61
B) 27Co59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
JA) 25Mn56
Resolutsioon
Alternatiiv C
Β-osakese emiteerimine tähendab lihtsalt seda, et element vabastab selle radioaktiivse protsessi käigus. Β-osake on elektron, mis tekib tuumast pärineva neutroni lagunemisel ja millel on seetõttu tühine mass (st 0) ja laeng -1. Protsessi esitamise võrrand on:
27Co60 → -1β0 + ZXTHE
Kus Z on äsja moodustatud elemendi aatomnumber ja A on äsja moodustunud elemendi massinumber selles protsessis.
Nagu radioaktiivses protsessis, peame säilitama nii laengu kui ka massi, selle lahendamiseks muudame süsteemi:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
Seega A = 60 ja Z = 28. Sellega jõuame järeldusele, et meil on tegemist 28Ni60, täht C.
2. küsimus - (Enem) Elektrooniliste toodete enne müüki nõuetekohase ladustamise tagamiseks kasutavad mõned ettevõtted nende toodete pakenditel niiskuse indikaatorkaarte. Mõni neist kaartidest sisaldab koobalti soola, mis muudab vee juuresolekul värvi vastavalt keemilisele võrrandile:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl26H2O (s) ΔH <0
(sinine roosa)
Kuidas jätkaksite juba roosaks värvitud kaardi lühikese aja jooksul taaskasutamist?
A) Jahutage sügavkülmas.
B) Pihustage pihustiga.
C) Mähi alumiiniumfooliumiga.
D) Soojendi koos fööniga.
E) Pange paberist salvrätik.
Resolutsioon
Alternatiiv D
a-ks olemise eest keemiline tasakaal, peame mõistma, et toimub nii edasi-tagasi reaktsioon, milles saadakse sinise koobalti soola, kui ka vastupidises suunas, kus roosa koobaltisool moodustub uuesti.
Kui ilmub CoCl märge26H2O soola puhul tähendab see, et selle struktuuris on iga soolamooli kohta 6 mooli veemolekule, see tähendab, et see on hüdreeritud (antud juhul heksahüdraat). Kui eesmärk on roosat värvi kaardi taaskasutamine, peame mõistma, et see peaks muutma oma värvi siniseks, kui see pole märg, kuid veevaba (ilma veeta).
Sinise värvi taastamiseks peab keemiline tasakaal nihkuma vasakule CoCl tarbimise suunas26H2CoCl moodustumine ja moodustumine2.
Reaktsioonina edasisuunas moodustub CoCl26H2O on eksotermiline (vaadake negatiivset entalpia muutust reaktsiooni kõrval), reaktsioon vastupidises suunas on endotermiline. Endotermilisi reaktsioone eelistatakse eksotermiliste reaktsioonide asemel temperatuuri, sest nendel juhtudel kaasneb temperatuuri tõus soojushulga suurenemisega saadaval.
kuidas, poolt Palgus Le Chatelier, püüab keemiline reaktsioon tasakaalu taastamiseks alati vähendada välise tegevuse mõju, reaktsioon peab absorbeerima saadaoleva soojushulga suurenemise. Ainus mõte, mis suudab saadaolevat soojust neelata, on endotermiline (kuna endotermiline tähendab soojuse neeldumist).
Niisiis, et tasakaal jääks vasakule küljele (vastupidine reaktsioon), peame kasutama fööni, mis tõstab temperatuuri, D-täht.
Sügavkülmas jahutamisel on föönile vastupidine mõju ning veepihustiga pihustamine nihutab tasakaalu ka soovimatule küljele, kuna see suurendab vee kontsentratsiooni keskel.
Alumiiniumfooliumi või paberiga mähkimine ei tee selles osas mingeid vajalikke muudatusi.
Stéfano Araújo Novais
Keemiaõpetaja
